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摘 要：为了减少城市噪音,本文提出了一种汽车变声嗽叭控制电路.它先由信号采集器对车速信号进行采集,然后将信号传给汽车喇叭控制器实现对汽车喇叭声音的控制.
关 键 词：信号采集器；模拟/数字转换；噪音
汽车给人们的生活带来诸多便利,但汽车喇叭产生的噪音也对人类的健康带来不小的危害.为了减少汽车噪音,本文提出一种汽车变声嗽叭控制电路.
1设计思路和框图
汽车在城市里运行时,速度较慢,为减少噪音,可使用声音较低的汽车喇叭；汽车在城郊快速行使时,为保证人在安全范围外听到汽车的喇叭声及时躲避,则要使用声音比较高的汽车喇叭.为此,可以设计一个由汽车速度的快慢来控制汽车喇叭声音大小的汽车喇叭变声控制电路.
首先要对车速进行信号采集.本文用霍尔传感器对汽车速度信号进行采集,然后通过A/D转换器将速度信号转换成数字信号,最后把转换的数字信号送给汽车喇叭控制器.
汽车变声嗽叭控制电路由信号采集器和汽车喇叭控制器两部分组成.信号采集器主要完成以下工作,首先霍尔传感器将采集到的汽车速度信号转换成电压信号,接着将电压信号送给差分放大电路进行差分放大,然后送给滤波电路进行滤波处理得到比较清晰的模拟信号；汽车喇叭控制器的工作是：单片机对经模拟/数字转换过的信号进行处理,然后喇叭电路依据此信号判断应输出的汽车声音大小.设计流程如图1、图2所示：
图2中,信号采集器输出的转速信号通过信号采集接口6送到单片机中,单片机对信号进行检测分析；方波发生器得到检测分析的结果,并产生方波信号；功率放大器将方波信号进行放大,然后信号经脉冲输出接口7送至汽车喇叭.
2传感器信号发生装置
本文中霍尔元件、差分放大器和滤波器共同组成了传感器信号发生装置,所以也把它称为霍尔传感器装置[1],如图3所示.该装置灵敏度比较高,能够得到所需要的电压信号.
经差分放大的电压信号,幅值达到一定范围,符合要求,但此电压有负值,不满足A/D转换0～5V的电压要求.因此,应在滤波电路后加加一级加法电路,将电压信号全部转换为正值[2].放大电路、滤波电路和加法电路均使用四运放集成电路LM324实现.
本文中与模数转换器相连接的单片机采用的是AT89C51.它属于一个8位的CPU,带4K字节的闪烁ROM,具有性能比较高的可读写的随机存储器芯片（CMOS）[3].文中提到要将模拟量转换成数字量,其转换工作是由单片AT89C51控制的,另外,汽车喇叭声音的采集、数据的显示、信号的串行传输也是由AT89C51控制的.
在程序设计中,单片机采用的是中断的通信方式,主程序主要完成的工作是串行通信、数码管的实时显示、模/数转换的结果进行初始化等[3].当单片机接收到发来的信号时,进入中断服务程序,进行模数转换.
3ADC0809模/数转换器
模拟一数字转换简称为模数转换,是将连续的模拟信号通过采样、保持、量化和编码四个过程转换成离散的数字信号.
本文中将模拟信号转换成数字信号的模数转换器采用的是ADC0809.其带有8个引脚IN0～IN7,可以从这8个引脚输入8路的模拟量；其上有三个地址输入线,即引脚ADDA,ADDB和ADDC,它们决定输入8路中的哪一路模拟量[4].当给引脚ALE输入一个高的电平时,地址输入线的地址信号被锁存,被选中的一路模拟量开始转换.
4总结
本文的汽车喇叭控制电路由信号采集器和汽车喇叭控制器组成,其是先由信号采集器对车速信号进行采集,先后转换成电信号和数字信号,然后将信号传给汽车喇叭控制器实现对汽车喇叭声音的控制.信号的采集、转换以及信号的串行传输主要是由单片机AT89C51控制.
[参考文献]
[1]卢文科.霍尔元件与电子检测应用电路[M].北京：中国电力出版社,2005.
[2]王卫兵.传感器技术及其应用实例[M].北京：机械工业出版社,2013.
[3]李朝青.单片机原理与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社,2005.
[4]余孟尝.数字电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社,1999.